Evaluation des risques pour la potabilité de l'eau résultant de la perméabilité du polyéthylène

Evaluation of the risks on drinking water quality due to the permeability of polyethylene

¹ IRH Génie de l'Environnement, 11 bis, rue Gabriel-Péri 54500 Vandoeuvre-les-Nancy
² Laboratoire d'Hygiène et de Recherches en Santé Publique, 11 bis, rue Gabriel-Péri 54500 Vandoeuvre-les-Nancy

Résumé

La réalité du phénomène de contamination d'origine externe de l'eau potable véhiculée par des canalisations en matière plastique et plus particulièrement en polyéthylène ne fait aucun doute comme l'attestent les accidents ou incidents relevés dans la littérature relativement à la perméation de polluants à travers des canalisations en matière plastique montrant que ce matériau n'est pas toujours une barrière efficace. L'évaluation quantitative et la hiérarchisation de ces risques nécessitent de connaître la perméation proprement dite des espèces chimiques à travers les parois de la canalisation et en particulier d'utiliser une méthodologie d'évaluation rapide de la perméabilité des molécules organiques à travers les plastiques et principalement le polyéthylène, matériau le plus largement utilisé. Les travaux expérimentaux ont porté sur 12 molécules ou mélanges complexes organiques (phénol, toluène, fluoranthène, methylethylcétone, trichloréthylène, trichloroéthane, tetrachloréthylène, essence, gazole, atrazine, lindane, laurylsulfate de Na). Sur le plan méthodologique, les mesures ont été effectuées d'une part avec du polyéthylène haute densité (P.E.H.D.) de qualité commerciale selon la méthode "flacon" ou "Vonk" et, d'autre part, à travers un film mince et un tuyau de faible diamètre en polyéthylène de basse densité (P.E.B.D.). La méthode utilisant un film mince de P.E.B.D. outre des résultats concordants de classement des substances en fonction de leur perméation avec le P.E.H.D., permet de réduire la durée de l'expérimentation dans un rapport de 100 environ rendant possible des expérimentations de quelques heures seulement. Il a été ainsi possible de rassembler des éléments d'information, de hiérarchiser les risques pour la potabilité de l'eau et surtout de constituer la base d'une méthodologie en vue d'évaluations plus quantitatives et absolues d'autres contaminants organiques.

Abstract

Drinking water from external environment may be contaminated by organic compounds liberated by polyethylene pipes by which it is conveyed. Polyethylene is no efficient barrier against accidental pouring or against chronic contamination. It is useful to evaluate the risks of the permeation through polyethylene with different organic compounds and to investigate a rapid methodology. The experimental set-up enabled to evaluate the permeation of twelve organic compounds (phenol, toluene, fluoranthene, methylethylcetone, trichlorethylene, trichlorethane, tetrachlorethylene, benzin, gasoil, atrazine, lindane, sodium laurylsulfate). The measurements concerned in the first part high density polyethylene (H.D.P.E.) in flask or Vonk method and in the second part a thin film membrane and small diameter pipes of low polyethylene density (L.D.P.E.). The measurements with L.D.P.E. membrane are in accordance with the flask method using H.D.P.E. but it is possible with L.D.P.E. membrane to reduce the experiment duration in a rate of 100 relative to the flask method. The literature data were confirmed we have a better permeation with apolar compounds than with polar compounds and we have much diffusivity through the L.D.P.E. With L.D.P.E. membrane method it is possible to evaluate simply and rapidly a great number of another organic compounds.